<p>Físicos do <a href="https://perimeterinstitute.ca/">Perimeter Institute</a>, no Canadá, desenvolveram uma nova simulação que revela como uma forma particular de matéria escura, capaz de interagir consigo mesma, pode desencadear o dramático colapso de halos de matéria escura, remodelando galáxias e, possivelmente, semeando buracos negros. Publicado no dia 19 de janeiro de 2026, conforme noticiado <a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2026/01/260118233609.htm">neste artigo da ScienceDaily</a>, este avanço computacional promete transformar a compreensão da evolução cósmica e das estruturas do universo.</p>
<p>Por quase um século, a matéria escura permaneceu como um dos maiores enigmas da cosmologia. Embora invisível, sua influência gravitacional molda galáxias e a estrutura em larga escala do cosmos. A capacidade de modelar com precisão o comportamento dessa substância esquiva é crucial para desvendar os mistérios do universo.</p>
<p>A pesquisa de James Gurian e Simon May, detalhada na revista <a href="https://journals.aps.org/prl/">Physical Review Letters</a>, introduz uma ferramenta computacional inovadora que permite explorar interações de partículas antes consideradas difíceis ou impraticáveis de simular. Este novo método, acessível e mais rápido, promete preencher lacunas significativas no conhecimento sobre a matéria escura.</p>
<h2>A matéria escura autointeragente e o colapso gravotermal</h2>
<p>A matéria escura autointeragente (SIDM) é uma forma teórica de matéria escura cujas partículas colidem umas com as outras, mas não interagem com a matéria bariônica — a matéria familiar composta por prótons, nêutrons e elétrons. Essas colisões conservam energia através de interações elásticas, influenciando fortemente os halos de matéria escura que circundam e guiam a evolução das galáxias.</p>
<p>James Gurian, pós-doutorando do Perimeter Institute e coautor do estudo, explica que "a matéria escura forma aglomerados relativamente difusos, ainda muito mais densos que a densidade média do universo. A Via Láctea e outras galáxias vivem nesses halos de matéria escura". A natureza autointeragente da SIDM pode provocar o fenômeno conhecido como colapso gravotermal dentro desses halos.</p>
<p>Este processo contraintuitivo ocorre porque, em sistemas ligados pela gravidade, a perda de energia resulta em um aumento de temperatura, em vez de resfriamento. "Você tem essa matéria escura autointeragente que transporta energia para fora desses halos," afirma Gurian. "Isso leva o núcleo interno a ficar muito quente e denso à medida que a energia é transportada para fora". Com o tempo, essa dinâmica pode impulsionar o núcleo do halo a um colapso dramático.</p>
<h2>Desvendando o 'meio-termo' das simulações cósmicas</h2>
<p>Simular as estruturas formadas pela SIDM sempre representou um desafio significativo para os cientistas. Os métodos existentes funcionavam bem apenas sob condições específicas: algumas simulações eram eficazes quando a matéria escura era esparsa e as colisões raras, enquanto outras se mostravam precisas apenas em cenários de matéria escura extremamente densa e interações frequentes.</p>
<p>"Mas para o meio-termo, não havia um bom método," ressalta Gurian. "Você precisava de uma abordagem de alcance intermediário para transitar corretamente entre as partes de baixa e alta densidade. Essa foi a origem deste projeto". Para resolver essa lacuna, Gurian e Simon May, ex-pesquisador de pós-doutorado do Perimeter e agora bolsista na Bielefeld University, desenvolveram um novo código chamado KISS-SIDM.</p>
<p>O software KISS-SIDM preenche a lacuna entre os métodos de simulação existentes, oferecendo maior precisão com uma demanda computacional significativamente menor. A ferramenta é tão eficiente que pode ser executada em um laptop e está disponível publicamente para outros pesquisadores. "Antes, para verificar diferentes parâmetros da matéria escura autointeragente, era necessário usar um modelo fluido simplificado ou um cluster, que é computacionalmente caro," explica Gurian.</p>
<p>O interesse em modelos de matéria escura que interagem cresceu nos últimos anos, em parte devido a características intrigantes observadas em galáxias que podem não se encaixar nos modelos padrão. Neal Dalal, membro do corpo docente de pesquisa do Perimeter Institute, aponta que "anomalias detectadas em observações de galáxias podem exigir nova física no setor escuro". A simulação KISS-SIDM abre portas para essa nova física, permitindo uma exploração mais profunda do papel da matéria escura na formação e evolução do universo.</p>
<p>A capacidade de simular com maior fidelidade o comportamento da matéria escura autointeragente representa um passo crucial para decifrar a composição e a dinâmica do cosmos. Com ferramentas como o KISS-SIDM, os cientistas estão mais próximos de desvendar como as forças invisíveis moldam as estruturas que observamos, oferecendo novos insights sobre a formação de galáxias e a possível origem de buracos negros supermassivos. Os próximos anos prometem avanços significativos nessa fronteira da física.</p>
